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Gesundheitliche Auswirkungen des Klimawandels
Nicht-übertragbare Krankheiten

Lufthygienischer Wirkungskomplex
Feinstaub und Ozon

Birkenwäldchen © Verena N. / www.pixelio.de 64193 Eichen-Prozessionsspinner - Thaumetopoea processionea © Andreas März / www.flickr.com 7357186140 Feinstaub: Energy Factory II © Marcel Oosterwijk / www.flickr.com 3488106653

 

Anthropogene Luftverunreinigungen

Feinstaub: Energy Factory II © Marcel Oosterwijk / www.flickr.com 3488106653     Feinstaub

Die Kombination von lokaler Luftverschmutzung und heißer Witterung ist ein Risikofaktor für die Zunahme von Atemwegserkrankungen. Feinstaub in der Atemluft ist ein bedeutsamer Luftschadstoff und wird international als Particulate Matter (PM) bezeichnet (1). PM kann als natürliche und anthropogene Luftbeimengung emittiert werden. Natürliche PM-Aerosole sind u. a. Seesalze, Wüsten- und Vulkanstäube (1). Der klimawandelbedingte Anstieg der Lufttemperaturen könnte auch die Häufigkeit von Vegetationsbränden erhöhen, durch die ebenfalls PM freigesetzt wird. Nicht-natürliche PM-Stäube sind u. a. Partikel, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen (1). Feinstaub wird je nach Größe der Teilchen z. B. als inhalierbarer Feinstaub (Partikel mit einem Durchmesser ≤ 10 µm, Abkürzung PM10), lungengängiger Feinstaub (≤ 2,5 µm Durchmesser, PM2,5) oder Ultrafeinstaub (≤ 0,1 µm Durchmesser) bezeichnet (2).

Feinstaubfilter. Quelle: Umweltbundesamt
Feinstaubfilter. Quelle: Umweltbundesamt
Diese Partikel können vom Menschen eingeatmet werden und im Körper Reizwirkungen entfalten. Je kleiner die Partikel sind, desto tiefer dringen sie in die Atemwege ein. Dort erreichen sie z. B. die Lunge und im Fall von Ultrafeinstäuben gelangen sie über die Lungenbläschen auch in die Blutbahn (1). Das Einatmen von Luftschadstoffen und der darauf folgende Eliminierungsprozess kann ein Ungleichgewicht im Stoffwechsel des Körpers hervorrufen. Oxidativer Stress, eine Folge der Überforderung der natürlichen Entgiftungsmechanismen unserer Zellen kann Menschen unter anderem empfindlicher gegenüber zusätzlicher Temperaturbelastung machen (2). Die Gesundheitseffekte ausgelöst durch die Aufnahme von Feinstaubpartikeln reichen von vorübergehenden Beeinträchtigungen der Atemwege und der Lungenfunktion bis hin zu schweren chronischen Erkrankungen.

Ozon: Stau © Th. Reinhardt / www.pixelio.de 598986     Ozon

Neben Feinstaub ist Ozon ein weiterer Stoff, der verstärkt in bodennahen Luftschichten vorkommen und zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen beim Menschen führen kann. Bodennahes Ozon wird unter der Einwirkung intensiver Sonnenstrahlung (UV-Licht) in Reaktion mit luftchemischen Ozonvorläufersubstanzen, z. B. Auto- und Industrieabgasen, gebildet und stellt damit einen sekundären Luftschadstoff dar (1). Wie Feinstaub kann auch Ozon tief in die Lunge eindringen und aufgrund seiner oxidierenden Wirkung die Funktion der Atemwege beeinträchtigen. Eine erhöhte Ozonkonzentration in der Atemluft kann die Schleimhäute in den Atemwegen reizen, die Herzfunktion stören und die generelle Leistungsfähigkeit verringern.

Bereits eingetretene Auswirkungen von Feinstaub und Ozon

Während Feinstaub für die Gesundheit aller Menschen ein Problem darstellt – insbesondere aber für Menschen mit Atemwegs- und Herzkreislauferkrankungen –, wird die individuelle Empfindlichkeit der Bevölkerung in Deutschland gegenüber Ozon auf etwa 10-15% (1)  geschätzt.

Die PM10-Feinstaubkonzentrationen überschritten in dem Hitzesommer 2003 an zahlreichen städtischen Mess-Stationen in Deutschland den einzuhaltenden Tagesmittelwert von 50 µg/m3 Feinstaub in der Atemluft, der in einem Kalenderjahr nicht mehr als 35 Mal überschritten werden darf (1). Dieser Grenzwert ist in der EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG geregelt.

Während der Hitzewelle im Jahr 2003 überschritten auch die gemessenen Ozonwerte in West- und Südwestdeutschland so deutlich und häufig die in der EU-Richtlinie festgeschriebenen Ozon-Zielwerte, wie seit Mitte der 1990er Jahre nicht mehr. Zeitweise wurde in der Nähe von Köln eine Ozonspitzenkonzentration von 334 µg/m3 Luft (1-Stunden-Mittelwert) gemessen (1). Die EU-Luftqualitätsrichtlinie 2008/50/EG sieht vor, dass die Behörden die Bevölkerung über eine erhöhte Ozonbelastung in der Atemluft informieren müssen, sollte die über einer Stunde gemessene Ozonkonzentration im Durchschnitt 180 μg/m3 übersteigen (Informationsschwelle). Überschreitet die durchschnittliche Ozonbelastung in einer Stunde 240 μg/m3, müssen die Behörden die Bevölkerung über die potenziell gesundheitsgefährdenden Ozonkonzentrationen in der Atemluft warnen (Alarmschwelle).

Zu erwartende Auswirkungen

Modellrechnungen weisen darauf hin, dass zukünftig in Deutschland Hitzewellen häufiger auftreten könnten und dadurch vermehrt Feinstaub freigesetzt und Ozon gebildet werden könnte. Die Klimaerwärmung könnte auch dazu führen, dass natürliche Ozonvorläufersubstanzen wie Kohlenwasserstoffe aus der Vegetation zunehmen und auch dadurch die Ozonbelastung zusätzlich ansteigt. Bei einer Zunahme von Feinstaub und Ozon in der Atemluft ist insbesondere bei anfälligen Personen vermehrt mit Herzkreislauf- und Atemwegserkrankungen zu rechnen.

 (Anpassungs-) Maßnahmen

Ausgewählte Websites

Ausgewählte Dokumente

Auswahl passender RKI-/UBA-Handlungsfelder und Ziele

Handlungsfeld 1:
Aufbau eines integrierten Gesundheits- und Umweltmonitoringsystems

 

Handlungsfeld 2:
Klimawandelbezogene Gesundheitsforschung -
2.3 Allergien und akute Atemwegserkrankungen

Ziel: Gesundheits- und Umweltmonitoring zusammenführen

 

Ziel: Methoden ausbauen und entwickeln

Ziel: Erfassung von Indikatoren für klimawandelassoziierte gesundheitliche Studien

 

Ziel: Epidemiologische Forschung verbessern

 

 

Ziel: Vorhersage- und Prognosemodelle entwickeln

 

Handlungsfeld 3:
Prävention und Risikokommunikation

 

Handlungsfeld 5:
Aus-, Fort- und Weiterbildung

Ziel: Evaluierung bestehender Maßnahmen durchführen
und verstetigen

 

Ziel: Schulausbildung verbessern

Ziel: Zielgruppenspezifische thematische Aufklärung

 

Ziel: Kenntnisse der Gesundheits- und Sozialberufe verbessern

   

Ziel: Ärztliche Aus- und Weiterbildung verstärken

   

Ziel: Durch berufliche Weiter- und Fortbildung aufklären

 

Handlungsfeld 6:
Koordination und Kooperation

   

Ziel: Kooperationen zwischen Bund und Ländern etablieren

   

Ziel: Vernetzung der Behörden fördern

   

Ziel: Kooperation auf internationaler Ebene etablieren

   

Ziel: Kommunikation und Vernetzung zwischen
beteiligten Akteuren verbessern

   

Hierbei handelt es sich um eine Auswahl von Handlungsfeldern und Zielen, die zu dieser Thematik passen. Für eine vollständige Übersicht über die vom Umweltbundesamt und Robert Koch-Institut identifizierten Handlungsfelder lesen Sie unser Arbeitsdokument "Klimawandel und Gesundheit" oder suchen Sie in unserer Erhebungsübersicht die bisher erhobenen Aktivitäten und Maßnahmen zu Feinstaub und Ozon im Kontext von Klimawandel und Gesundheit.

 

 

 

Literaturnachweise

1 Mücke, Hans-Guido: Gesundheitliche Auswirkungen von klimabeeinflussten Luftverunreinigungen. In: Lozán, José L.; Graßl, Hartmut; et. al.: Warnsignal Klima: Gesundheitsrisiken. Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen. Hamburg 2008.

2 Breitner, Susanne, Schneider, Alexandra, Peters, Annette : Thermische Belastung, Feinstaub und Ozon- Gesundheitliche Auswirkungen und mögliche Wechselwirkungen In: Jahn Heiko, Krämer Alexander, Wörmann Tanja (Hrsg.): Klimawandel und Gesundheit. Internationale Herausforderungen und Antworten. Heidelberg 2013.

Bildquellenangaben (in der Erscheinungsreihenfolge):

Birken: Birkenwäldchen © Verena N. / www.pixelio.de 64193
EPS mit Blatt: Eichen-Prozessionsspinner - Thaumetopoea processionea © Andreas März / www.flickr.com 7357186140
Feinstaub: Energy Factory II © Marcel Oosterwijk / www.flickr.com 3488106653
Feinstaubfilter. Quelle: Umweltbundesamt
Ozon: Stau © Th. Reinhardt / www.pixelio.de 598986

Umwelteinflüsse

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